Preparation and characteristics of Nb-doped indium tin oxide thin films by RF magnetron sputtering

Niobium-doped indium tin oxide(ITO:Nb)thin films are fabricated on glass substrates by radio frequency(RF)magnetron sputtering at different temperatures.Structural,electrical and optical properties of the films are investigated using X-ray diffraction(XRD),atomic force microscopy(AFM),ultraviolet-visible(UV-VIS)spectroscopy and electrical measurements.XRD patterns show that the preferential orientation of polycrystalline structure changes from(400)to(222)crystal plane,and the crystallite size increases with the increase of substrate temperature.AFM analyses reveal that the film is very smooth at low temperature.The root mean square(RMS)roughness and the average roughness are 2.16 nm and 1.64 nm,respectively.The obtained lowest resistivity of the films is 1.2×10-4?.cm,and the resistivity decreases with the increase of substrate temperature.The highest Hall mobility and carrier concentration are 16.5 cm2/V.s and 1.88×1021 cm-3,respectively.Band gap energy of the films depends on substrate temperature,which is varied from 3.49 eV to 3.63 eV.     

900℃下合成Ti-C-O固溶体的电化学行为研究

以TiC和TiO_2为原料在900℃烧结得到了与USTB钛电解工艺所用阳极原料类似的Ti-C-O固溶体,并对该固溶体在750℃NaCl-KCl熔盐体系中的电化学行为进行了研究。结果显示,该固溶体可以发生电化学溶解,钛元素以离子的形式进入熔盐中,碳元素和氧元素则以CO为主、CO_2为辅的气体形式析出。以该固溶体为阳极进行恒电流电解,最终在阴极得到了金属钛。     

纳米非晶Si2N2O粉末的SPS烧结及烧结体性能研究

通过低温还原,以Si₂OCl₆为原料,以Na溶液为还原剂,在液氨溶液中成功合成了纳米非晶态Si₂N₂O粉末.在不加任何烧结助剂的条件下,通过放电等离子体烧结,得到了致密的陶瓷块体.制得的纳米非晶粉末颗粒尺寸约为20 nm,XRD结果显示样品在1 100 ℃开始晶化.进一步考察了不同烧结温度下陶瓷的抗氧化性和力学性能,致密块体在1 600 ℃下经过20 h氧化后,其增重仅有1.1 %,烧结块体的力学性能随着烧结温度的增加而迅速增加,当烧结温度高于1 500 ℃时,继续增加烧结温度力学性能的增加趋势变得平缓. 1 500 ℃烧结样品的维氏硬度、强度和断裂韧性分别达到了19.6 GPa, 440 MPa和4.1 MPa·m1/2.      

NaCl-KCl熔盐中TiB2阳极溶解和电化学还原行为研究

金属钛清洁提取是近年来的研究热点.提出了以TiB2为可溶性阳极,电解提取金属钛新方法.利用线性扫描、循环伏安和方波伏安等电化学测试技术,分析了TiB2在NaCl-KCl熔盐中的阳极溶解和电化学还原过程.结果表明,TiB2阳极可发生电化学溶解,其中钛被氧化为Ti3+进入熔盐中,而硼则被氧化为B单质.Ti3+迁移至阴极,发...     

铝表面电化学陶瓷成膜技术及其研究进展

介绍了铝及其合金表面采用电化学陶瓷成膜技术制备无机非金属膜的工艺。采用扫描电镜、电子能谱、X射线衍射和X射线光电子能谱等方法分析DECF膜层的组成成分、结构、表面形貌。探讨了膜层性能的影响因素和成膜机理，同时对比了EDCF技术与常规阳极氧化技术。EDCF技术具有创新性，是一项有很好应用前景的铝表面处理技术。     

钛金属新型冶金技术

尽管金属钛及其合金具有非常优异的机械性能,很强的耐腐蚀性能和耐高温性能,而且钛的矿藏资源在地球上也非常丰富,但全球金属钛的产量不到原铝产量的1%,也不到钛白粉产量的1/10。造成这一现象的主要原因是现行的钛金属生产方式,Kroll法的成本过高。在过去的几十年里,数十种新型的钛金属生产方式被提出,包括新的金属热还原,氯化物电解,氧化物熔体电解,氧化物固体电解以及复合阳极电解的方式。对上述新型钛生产工艺进行简要介绍。     

转炉吹炼后期碳含量预报的改进指数模型

介绍了几种主要的转炉烟气分析碳含量预报模型,并分析了其中的指数衰减模型及其三种改进算法的基本原理和优缺点。在综合三种模型优点的基础上,提出了基于“极限碳含量拟合+曲线同步更新”算法的改进指数模型。首先,利用历史炉次吹炼后期的脱碳氧效率和碳含量数据,通过指数拟合得到“历史脱碳曲线”和极限碳含量参数;其次,使用当前炉次吹炼中期的最大脱碳氧效率值对“历史脱碳曲线”的特征参数进行替换,得到当前炉次吹炼后期的“参考脱碳曲线”,再对其进行归一化处理,得到归一化的“参考脱碳曲线”;然后,采用多点校正的方法,计算当前炉次吹炼至各等距离校正点时“参考脱碳曲线”的脱碳量,并根据计算脱碳量与转炉实际脱碳量的偏差,对熔池碳含量及脱碳曲线参数进行计算与校正,得到“计算脱碳曲线”;最后,通过逐次迭代计算对“参考脱碳曲线”和“计算脱碳曲线”进行同步更新,进而实现对转炉吹炼后期熔池碳含量的精准预报。研究表明,改进的指数模型具有较高的准确率,终点碳含量预报误差在±0.02%范围内的命中率达到90%。      

A位掺杂Ru对SPS制备LaCrO3陶瓷导电性的影响及其作为熔盐中惰性阳极的可行性

铬酸镧（LaCrO₃）陶瓷材料在高温热电和固体氧化物燃料电池（SOFC）等领域具有广泛的应用价值,然而其烧结性能差、导电率低等不足却限制了LaCrO₃陶瓷的高性能应用。针对上述问题,采用放电等离子烧结（SPS）方式制备致密的LaCrO₃块体。同时,通过A位掺杂Ru元素,以期实现高电导率的掺杂态铬酸镧（La_1?xRu_xCrO₃）致密陶瓷。所得样品的X射线衍射（XRD）及扫描电子显微（SEM）分析结果表明,无论A位Ru元素含量多少（x=0～0.25, x为Ru的原子含量）,SPS所得样品均为单相钙钛矿结构,且具有较高的致密度。此外,高温电导率测试结果显示,掺杂态La_1?xRu_xCrO₃的电导率随着温度和Ru掺杂量的增加而增加。同时,掺杂前后La_1?xRu_xCrO₃导电性均满足Arrhenius公式,且掺杂态La_1?xRu_xCrO₃陶瓷的电导活化能明显低于未掺杂的LaCrO₃陶瓷。随后,将La_1?xRu_xCrO₃置于800 °C熔融CaCl₂熔体中,研究其作为熔盐电解用惰性阳极材料的可行性。结果显示,掺杂态La_1?xRu_xCrO₃具有较高的抗熔盐化学腐蚀性,然而其抗热振性较差,电解之后出现明显的表层机械脱落现象。上述结果表明,掺杂态La_1?xRu_xCrO₃具备作为惰性析氧阳极材料的化学稳定性,然而需要进一步提高其热稳定性才能适用于熔盐电解用惰性阳极。      

铝离子电池电解质研究进展

铝离子电池因其原材料成本低,金属铝负极理论容量高,以及整个电池体系的高安全性而被认为是“后锂时代”储能系统的有力候选者。目前,铝离子电池的研究更多集中在正极材料方面,然而电解质作为电池的重要组成部分,无论在液态还是固态铝离子电池中,对电池的电化学性能及安全性都具有关键性作用。近年来,有关铝离子电池电解质的研究报道迅速增加。基于此,文中综述了铝离子电池电解质的研究进展,主要包括水系电解质和非水系离子液体、无机熔盐、凝胶聚合物电解质,并探讨了不同电解质体系在电化学窗口、稳定性、工作温度条件、离子电导率和成本等方面的优势与局限性,对未来的发展方向作出了展望。     

LiF–NaF–KF熔盐体系中Ce3+的电化学行为

采用循环伏安法、开路计时电位法和方波伏安法,在含4.32×10 4mol/cm3CeF3的LiF–NaF–KF熔盐(温度873 K)中研究了Ce3+的阴极电化学行为,结果表明,Ce3+的阴极还原是一个一步电子得失的不可逆过程,主要受扩散控制。在上述熔盐中,以Ni为阴极,采用恒电流密度145 mA/cm2电解12 h,所得到的电沉积产物为Ce金属以及铈镍合金Ce2Ni7。